Scheda di esercizi di Conduzione del calore con soluzioni

Scheda di esercizi di Conduzione del calore gratuita e stampabile: 6 esercizi dal livello facile a quello d’esame, con le soluzioni. Stampala o salvala come PDF.

Per i docenti: gratuita da stampare, copiare e usare in classe. Ogni nuova scheda ha nuovi valori e le sue soluzioni. Un link a ExamProblems nella pagina del corso è molto apprezzato.

Nome: ____________________   Data: ____________

1.Facile
Calcestruzzo, k = 1,450 mm25 °C-1 °CQ̇ = ?

Una parete di calcestruzzo è spessa 50 mm e ha un’area di 15 m². Le sue facce sono mantenute a 25 °C e -1 °C. Trova il flusso termico per conduzione Q̇ attraverso la parete.

k = 1,4 W/(m·K)L = 50 mmA = 15 m²T1 = 25 °CT2 = -1 °C
Q̇ = W
2.Facile
Lana minerale, k = 0,0410 mm25 °C-1 °Cq″ = ?

Una parete di lana minerale è spessa 10 mm e ha un’area di 15 m². Le sue facce sono mantenute a 25 °C e -1 °C. Trova la densità di flusso termico q″ attraverso la parete.

k = 0,04 W/(m·K)L = 10 mmA = 15 m²T1 = 25 °CT2 = -1 °C
q″ = W/m²
3.Media
Calcestruzzo, k = 1,4200 mmPolistirene espanso, k = 0,035100 mm17 °C-1 °CTi​ = ?Q̇

Una parete è composta da 200 mm di calcestruzzo e 100 mm di polistirene espanso, con un’area di 20 m². Le facce esterne sono a 17 °C e -1 °C. Trova la temperatura Ti all’interfaccia tra i due strati.

L1 = 200 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 20 m²T1 = 17 °CT3 = -1 °C
Ti = °C
4.Media
Cartongesso, k = 0,17100 mmMattone, k = 0,72100 mm17 °C6 °CTi​ = ?Q̇

Una parete è composta da 100 mm di cartongesso e 100 mm di mattone, con un’area di 6 m². Le facce esterne sono a 17 °C e 6 °C. Trova la temperatura Ti all’interfaccia tra i due strati.

L1 = 100 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 6 m²T1 = 17 °CT3 = 6 °C
Ti = °C
5.Difficile
Lana minerale, k = 0,04250 mmMattone, k = 0,7250 mmstanza 20 °Cesterno -4 °CQ̇ = ?

Una parete di 250 mm lana minerale e 50 mm mattone separa una stanza a 20 °C dall’aria esterna a -4 °C. I coefficienti di convezione sono 10 W/(m²·K) all’interno e 25 W/(m²·K) all’esterno, e l’area della parete è 10 m². Trova la perdita di calore Q̇ attraverso la parete.

L1 = 250 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 10 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -4 °C
Q̇ = W
6.Difficile
Legno, k = 0,17150 mmCartongesso, k = 0,17100 mmstanza 22 °Cesterno 2 °CQ̇

Una parete di 150 mm legno e 100 mm cartongesso separa una stanza a 22 °C dall’aria esterna a 2 °C. I coefficienti di convezione sono 8 W/(m²·K) all’interno e 30 W/(m²·K) all’esterno, e l’area della parete è 6 m². Trova la trasmittanza termica U della parete.

L1 = 150 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 6 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = 2 °C
U = W/(m²·K)

Soluzioni

  1. 1. Q̇ = 10920 W
  2. 2. q″ = 104 W/m²
  3. 3. Ti = 16,14 °C
  4. 4. Ti = 8,101 °C
  5. 5. Q̇ = 37,15 W
  6. 6. U = 0,6139 W/(m²·K)

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